Le costose perdite d'acqua nei sistemi idrici municipali potrebbero essere notevolmente ridotte utilizzando sensori e una nuova tecnologia di intelligenza artificiale (AI).

Sviluppato da ricercatori dell'Università di Waterloo in collaborazione con partner industriali, la tecnologia ha il potenziale per rilevare anche piccole perdite nei tubi. Combina sofisticate tecniche di elaborazione del segnale e software di intelligenza artificiale per identificare i segni rivelatori di perdite trasportate tramite suono nei tubi dell'acqua.

Le firme acustiche sono registrate da sensori idrofonici che possono essere installati facilmente ed economicamente negli idranti esistenti senza scavi o messa fuori servizio.

"Ciò consentirebbe alle città di utilizzare le proprie risorse per la manutenzione e le riparazioni in modo molto più efficace, " ha detto il ricercatore capo Roya Cody, un dottorato di ricerca in ingegneria civile. candidato a Waterloo. "Potrebbero essere più proattivi anziché reattivi". I sistemi idrici municipali in Canada perdono in media oltre il 13% della loro acqua pulita tra il trattamento e l'erogazione a causa di perdite, scoppi e altri problemi. I paesi con infrastrutture obsolete hanno tassi di perdita ancora più elevati.

I problemi maggiori come lo scoppio dei tubi si manifestano con variazioni di pressione, fluttuazioni di volume o acqua che semplicemente gorgoglia in superficie, ma le piccole perdite spesso non vengono rilevate per anni."

Oltre ai costi economici dello spreco di acqua trattata, perdite croniche possono creare rischi per la salute, danneggiano le fondamenta delle strutture e si deteriorano nel tempo.

"Catturando piccole perdite in anticipo, possiamo prevenire costosi, esplosioni distruttive in seguito, " disse Cody.

I ricercatori stanno ora effettuando test sul campo con i sensori degli idranti dopo aver rilevato in modo affidabile perdite di appena 17 litri al minuto in laboratorio.

Stanno anche lavorando su modi per individuare la posizione delle perdite, che permetterebbe ai comuni di identificare, stabilire le priorità ed eseguire le riparazioni.

"In questo momento reagiscono alle situazioni inviando i lavoratori in caso di allagamento o per ispezionare un particolare tubo se deve essere controllato a causa della sua età, " disse Cody.

La tecnologia dei sensori funziona pre-elaborando i dati acustici utilizzando tecniche avanzate di elaborazione del segnale per evidenziare i componenti associati alle perdite.

Ciò consente agli algoritmi di apprendimento automatico di identificare le perdite distinguendo i loro segni dalle molte altre fonti di rumore in un sistema di distribuzione dell'acqua.